شماره ركورد
30148
پديد آورنده
زهرا جدي مغانلو
عنوان
ارزيابي پارامترهاي عملكردي مخلوطهاي آسفالتي حاوي پودر لاستيك و روغن با رويكرد طرح اختلاط تعادلي
مقطع تحصيلي
كارشناسي ارشد
رشته تحصيلي
مهندسي عمران- راه و ترابري
سال تحصيل
1399
تاريخ دفاع
1402/7/30
استاد راهنما
محمود عامري - برات مجردي
دانشكده
مهندسي عمران
چكيده
با توجه به افزايش قيمت تمام شده مخلوطهاي آسفالتي و تلاش در راستاي بهبود عملكرد مكانيكي روسازي در طول دوره خدمتدهي، پژوهشهاي زيادي در جهت استفاده از مواد بازيافتي و دورريز انجام شده است. پودر لاستيك يكي از مواد بازيافتي رايج مورد استفاده، در پژوهشهاي مربوط به اصلاح عملكرد قير و مخلوطهاي آسفالتي است. افزودن اين ماده مي تواند باعث تغيير ويسكوزيته و سختي قير و همچنين ته نشيني در قير و جدايي فاز لاستيك از قير شود. لذا هدف از اين پژوهش بهبود عملكرد مخلوط هاي آسفالتي داغ حاوي پودر لاستيك و كاهش ته نشيني و جدايي فاز قيرهاي لاستيكي و همچنين بررسي تعامل پودر لاستيك و روغنهاي زيستي و ضايعاتي در قير و تأثير آن بر عملكردهاي مكانيكي مخلوط آسفالتي داغ از جنبه خرابيهاي شيار شدگي، حساسيت رطوبتي و خستگي است. روش پيش تورمي پودر لاستيك توسط روغنهاي زيستي و دورريز روشي است كه براي مقابله با ته نشيني و جدايي فاز قيرهاي لاستيكي كه از چالشهاي اساسي پودر لاستيك مي باشد ، در اين پژوهش به كار گرفته شده است و تست هاي لوله سيگار و تبديل فوريه مادون قرمز جهت ارزيابي مشكلات قير لاستيكي و تعامل روغن با پودر لاستيك و قير انجام شده است. همچنين رويكرد طرح اختلاط تعادلي جهت تعيين درصد بهينه روغن هاي مختلف با انجام تست هاي خزش ديناميكي ، شاخص انعطاف پذيري ايلينوي و نسبت مقاومت كششي غير مستقيم در اين پژوهش به كار گرفته شده است. با توجه به اهداف مطالعه حاضر ، جهت ساخت نمونه از قير PG64-22 ، سنگدانه آهكي با دانه بندي شماره 4 نشريه 234 ، پودر لاستيك 40 مش با حرف اختصاري CR، يك نوع روغن با پايه زيستي و 2 نوع روغن ديگر با پايه نفتي كه از گروه روغن هاي پارافنيك مي باشد كه به اختصار در اين مطالعه به ترتيب تحت عنوان روغن هاي C ، H و M معرفي شده است ، استفاده شده است. در تهيه نمونه هاي مخلوط آسفالتي پودر لاستيك با مقدار ثابت 15 درصد و روغن ها با درصدهاي 5،10 و 15 استفاده شده اند كه درصدها به ترتيب با اعداد 1، 2 و 3 در كنار حروف اختصاري مشخص شده اند. به صورت كلي 11 حالت از مخلوط هاي آسفالتي ( نمونه آسفالتي داغ ، نمونه آسفالت لاستيكي و نمونه هاي تهيه شده از پودر لاستيك پيش تورم شده با درصد روغن هاي مختلف) جهت ارزيابي عملكرد مكانيكي مخلوط هاي آسفالتي ساخته و تحت آزمايش هاي مختلف قرار گرفتند. نتايج آزمايشات مقاومت كششي غير مستقيم نشان داد كه پودر لاستيك باعث افزايش حساسيت رطوبتي شده و تركيب روغن C و H با نسبت 1:1 در نمونهها ميتواند نسبت مقاومت كششي غيرمستقيم نمونهها را افزايش دهد. همچنين نتايج آزمايش شاخص انعطافپذيري ايلينوي نشان داد كه افزودن پودر لاستيك و روغن در درصدهاي پايين ميتواند باعث افزايش مقاومت تركخوردگي در دماي مياني شود. نتايج آژمايش خزش ديناميكي نشان داد كه مقاومت شيار شدگي با افزايش درصد روغن براي نمونهها كاهشيافته و بيشترين مقاومت شيار شدگي، براي نمونهي M1 در بين ساير نمونهها بوده است. همچنين نتايج طرح اختلاط تعادلي نشان داد كه نمونههاي M1، H2،C2 و CR از بين ساير نمونهها محدودههاي موردپذيرش براي هر سه پارامتر عملكرد مكانيكي ( شيارشدگي ، حساسيت رطوبتي و خستگي) را پوشش داده است.
تاريخ ورود اطلاعات
1402/09/12
عنوان به انگليسي
evaluation of Performance Parameters of Asphalt Mixtures Containing Crumb Rubber and Bio-Oil by BMD Approach
تاريخ بهره برداري
1/1/1900 12:00:00 AM
دانشجوي وارد كننده اطلاعات
زهرا جدي مغانلو
چكيده به لاتين
Considering the increasing cost of asphalt mixtures and efforts to improve the mechanical performance of road pavement during the service life, extensive research has been conducted on the use of recycled and waste materials. Crumb rubber is one of the commonly used recycled materials in studies related to modifying the performance of bitumen and asphalt mixtures. Adding this material can change the viscosity and hardness of bitumen, as well as promote settlement and phase separation of rubber from bitumen. Therefore, the aim of this research is to improve the performance of hot mixture asphalt containing crumb rubber, reduce settlement and phase separation of rubberized bitumens, and investigate the interaction between crumb rubber, bio-oil, and waste oils in bitumen and their impact on the mechanical properties of hot mix asphalt, including rutting, moisture susceptibility, and fatigue. The pre-swelling method of crumb rubber with bio-based oils and waste oils is employed to address the challenges of settlement and phase separation of rubberized bitumens. Cigar tube test and Fourier transform infrared spectroscopy are conducted to evaluate the issues related to rubberized bitumen and the interaction between oil and rubber powder. Additionally, a balanced mix design approach is employed to determine the optimal percentage of different oils by conducting dynamic creep tests, Illinois flexibility index, and indirect tensile strength ratio tests. For the preparation of samples, PG64-22 bitumen, limestone aggregate with gradation No. 4 according to publication 234, 40 mesh crumb rubber with the abbreviation CR, one type of bio-based oil, and two other types of oil based on paraffinic oils from the C, H, and M groups are used. The asphalt mixtures are prepared with a constant 15% CR content and varying percentages of oils (5%, 10%, and 15%), denoted by numbers 1, 2, and 3 alongside the corresponding abbreviations. In general, 11 scenarios of asphalt mixtures (hot mix sample, rubberized asphalt sample, and samples prepared with pre-swelled CR with different percentages of oils) are constructed to evaluate the mechanical performance of the asphalt mixtures and subjected to various tests. The results of the indirect tensile strength tests show that CR increases moisture susceptibility, and the combination of oils C and H in a ratio of 1:1 can enhance the indirect tensile strength ratio of the samples. The results of the Illinois flexibility index test indicate that adding CR and oils in low percentages can increase the resistance to cracking at intermediate temperatures. The results of the dynamic creep test demonstrate that the resistance to rutting decreases with increasing oil percentage in the samples, and sample M1 exhibits the highest resistance to rutting among the tested samples. Furthermore, the results of the balanced mix design show that samples M1, H2, C2, and CR cover the acceptable ranges for all three mechanical performance parameters (rutting, moisture susceptibility, and fatigue) among the tested samples.
كليدواژه هاي فارسي
مخلوط آسفالتي داغ , پودر لاستيك , روغن زيستي , روغن ضايعاتي , طرح اختلاط تعادلي
كليدواژه هاي لاتين
HMA , crumb rubber , Bio-oil , Waste oil , BMA
Author
Zahra Jeddi Moghanloo
SuperVisor
Dr. Ameri - Dr. Mojarradi